Imec Technology Forum 2016 Multistandard-LP-WAN-Funk-Chip schlägt kommerzielle Konkurrenz

Der Multistandard-WAN-Funk-Chip von Imec und Holst Centre beherrscht die Protokolle IEEE802.15.4g/k, W-MBus, KNX-RF sowie LoRa und Sigfox.
Der Multistandard-WAN-Funk-Chip von Imec und Holst Centre beherrscht die Protokolle IEEE802.15.4g/k, W-MBus, KNX-RF sowie LoRa und Sigfox.

Das flämische Mikroelektronikforschungszentrum Imec und das niederländische Holst Centre haben auf dem ITF in Brüssel einen gemeinsam entwickelten Low-Power-Wide-Area Multistandard-Funk-Chip für IoT-Anwendungen präsentiert, der aktuelle kommerzielle Produkte alt aussehen lässt.

Das in Leuven ansässige Imec und das zusammen mit der niederländischen Forschungsorganisation TNO gegründete Holst Centre in Eindhoven, haben einen Multistandard-Funk-Chip für das Sub-GHz-Band entwickelt, der sich durch die nach eigenen Angaben derzeit niedrigste Leistungsaufnahme auszeichnet und für den Einsatz in drahtlosen Sensornetzen einsetzen lässt, bei denen lange Reichweiten zu überbrücken sind. Typische Anwendungsgebiete sind Smart Metering, Smart-Home-und Smart-City-Applikationen sowie die Überwachung kritischer Infrastruktur.

Der Funk-Chip beherrscht die Protokolle IEEE802.15.4g/k, W-MBus, KNX-RF sowie LoRa und Sigfox und funkt sowohl im ISM-Band als auch im Band für Geräte kleiner Reichweite (Short Range Devices). Beim Design wurde auch bereits das Narrowband-IoT-Protokollder 3GPP implementiert, das im Juni 2016 offiziell verabschiedet werden soll. Dabei deckt der Chip das Spektrum von 780 bis 930 MHz ab. Der Chip kombiniert Robustheit mit einem weiten Link-Budget und bietet eine hohe Störunterdrückung. Der Funk-Chip wurde als SoC implementiert und umfasst HF-Teil, Power-Management, einen ARM-Prozessor,160 Kbyte SRAM und Peripherieschnittstellen wie SPI, I2C und UART.

Die Empfindlichkeit liegt bei –120 dBm mit einer Bitfehlerrate (BER) von 0,1 % bei 1 kbit/s. Im Sendebetrieb nimmt der Chip 113 mW für eine Sendeleistung von 13,5 dBm auf, im Empfangsbetrieb kommt er mit nur 8 mW aus. Der Empfänger unterstützt einen weiten Gewinn-Bereich, so dass er mit Signalpegeln von –120 dBm bis –15 dBm umgehen kann, was einem hohen Dynamikbereich von 105 dB entspricht. Der Leistungsverstärker fährt automatisch hoch und runter, so dass die ARIB-Spezifikationen bezüglich der spektralen Maske erfüllt werden. Die Sendeleistung ist von weniger als --40 dBm bis zu 15 dBm aussteuerbar.